歐姆定律方法范文
時間:2023-07-12 17:41:30
導語:如何才能寫好一篇歐姆定律方法,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
(1)能根據實驗探究得到的電流、電壓、電阻的關系得出歐姆定律。
(2)理解歐姆定律,記住歐姆定律的公式,并能利用歐姆定律進行簡單的計算。
(3)能根據串聯電路中電壓及電流的規律,利用歐姆定律得到串聯電路中電阻的規律。
2、過程和方法
(1)通過根據實驗探究得到歐姆定律,培養學生的分析和概括能力。
(2)通過利用歐姆定律的計算,學會解電學計算題的一般方法,培養學生邏輯思維能力。
(3)通過歐姆定律的應用,使學生學會由舊知識向新問題的轉化,培養學生應用知識解決問題的能力。
3、情感、態度與價值觀
通過了解科學家發明和發現的過程,學習科學家探求真理的偉大精神和科學態度,激發學生努力學習的積極性和勇于為科學獻身的熱情。
4、教學重點:歐姆定律及其應用。
教學難點:正確理解歐姆定律。
5、歐姆定律是指在同一電路中,通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。該定律是由德國物理學家喬治·西蒙·歐姆1826年4月發表的《金屬導電定律的測定》論文提出的。
篇2
【關鍵詞】物理;歐姆定律;問題;解題思路
歐姆定律是高中物理電學部分的核心內容,也是高考的重難點內容,同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績,因此要多用時間將這塊知識進行鞏固,以取得更高的分數。
1在歐姆定律的學習中常遇到的問題
1.1歐姆定律的使用范圍問題
在電路的實驗過程中,我會出現忽略導線,電子元件與電源自身的電阻,將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導電金屬和導電液體,對于氣體、半導體、超導體等特殊電路元器件不適用,但我們知道,白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的,也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件,但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件,因此這里的表述就不正確,本人為了弄清這里的問題,向老師進行了請教并查閱了相關資料,許多資料上說歐姆定律的應用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件,但對于各狀態下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受,有牽強之意,即個人理解為既然各個狀態下都是適合的,那就是適合整個過程。
1.2線性元件的存在問題
通過物理學習我們會發現材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化(如溫度),從而導致導體的電阻實際上不可能是穩定不變的,也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中,當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時,可以近似看作線性元件,但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立,例如常用的炭膜定值電阻,其額定電流一般較小,功率變化范圍較小。
1.3電流,電壓與電阻使用的問題
電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,是最基礎的概念,也是我最容易混淆的內容。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流,而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器,另外,歐姆定律只是用來研究電路內部系統,不包括電源內部的電阻、電流等,在學習歐姆定律的過程中,電流表、電壓表、導線等電子元器件的影響常常是不考慮在內的,而對于歐姆定律的公式I=UR,I、U、R這三個物理量,則要求必須是在同一電路系統中,且是同一時刻的數值。
2歐姆定律學習中需要掌握的內容
本人在基于電學的基礎之上,通過對歐姆定律的解題方式進行分析,個人認為我們需掌握以下內容:了解產生電流的條件;理解電流的概念和定義式I=q/t,并能進行相關的計算;熟練掌握歐姆定律的表達式I=U/R,明確歐姆定律的適用條件范圍,并能用歐姆定律解決相關的電路問題;知道什么是導體的伏安特性,什么是線性元件與非線性元件;知道電阻的定義和定義式R=U/I;能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題;需要進行實驗、設計實驗,能根據實驗分析、計算、統計物理規律,并能運用公式法和圖像法相結合的方法解決問題。
3歐姆定律的解題思路及技巧
3.1加深對歐姆定律內容的理解
在歐姆定律例題分析中,我們比較常見的問題是多個變量的問題,以我自身為例,由于物理理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,所以學習難度較大,但我通過相關教學短片的學習,將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障,電阻越大路越不好走,電阻越小通過速度則快”的方式,明白了電阻是導體自身的特有屬性,其大小是受溫度、導體的材料、長度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無關,并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習題,解決步驟都是不相同的,雖同一問題會有不同的解題方法,但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學有關的知識,我一般會利用歐姆定律解決電生磁現象與電功率計算問題。例如:某人做驗時把兩盞電燈串聯起來,燈絲電阻分別為R1=30Ω,R2=24Ω,電流表的讀數為0.2A,那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少?我可以根據兩燈串聯這一關建條件,與U=IR得出:U1=IR1=0.2A×30Ω=6V,U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V,故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結論。
3.2利用電路圖進行進行計算
在解有關歐姆定律的題時,以前直接把不同導體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導出式U=IR和R=U/I進行計算,并把同一導體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達式及導出式進行計算,因此經常混淆,不便于分析問題。通過后期老師給予我的建議,在解題前我都會先根據題意畫出電路圖,并在圖上標明已知量、數值和未知量的符號,明確需分析的是哪一部分電路,這部分電路的連接方式是串聯還是并聯,以抓住電流、電壓、電阻在串聯、并聯電路中的特征進行解題。同時,我還會注意開關通斷引起電路結構的變化情況,并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標,其中需注意單位的統一與電流表、電壓表在電路中的連接情況,以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。
3.3利用電阻進行知識拓展
本著從易到難的原則,我們可從一個電阻的問題進行計算,再擴展到兩個電阻、三個電阻,逐漸拓寬我們的思路,讓自己找到學習的目標以及方法。比如遇到當定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變為U2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少的問題時,我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值,而當難度增加由一個電阻變為兩個電阻時,定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數為ΔI,在這樣的問題上可將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值,就可簡化許多變量問題的計算。當變量變為三個電阻時難度會進一步的增大,我起初認為這是一項不可能完成的任務,所以放棄了這類題,而在經過詢問成績優秀的同學時,才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻,通過電壓表與電流表的位置將電阻進行合并,以此簡化題目。
4總結
簡言之,歐姆定律是物理教材中最為重要的電學定律之一,是電學內容的重要知識,也是我們學習電磁學最基礎的知識。當然,對于歐姆定律的學習與解題方法,自然不止以上所述方法,因而在具體的學習中,我們要立足于自身實際學習情況來進行方法的選取,突破重難點知識,以找到更好的解題思路。
參考文獻:
[1]高飛.歐姆定律在串并聯電路中的應用技巧[J].才智,2009(27)
篇3
一、重視實驗探究過程,發現新問題
歐姆定律的探究過程把科學探究的七個環節表現得淋漓盡致,從最初了解基本電路中電流、電壓和導體電阻的定性關系,從而提出“導體兩端的電壓和導體的電阻是怎樣影響導體中電流大小的,電流與電壓和電阻究竟存在什么關系”的問題,到最后處理實驗數據和討論交流,得出電流、電壓和導體電阻的定量關系,即歐姆定律,其數學表達式為I=U/R.探究的過程還是一個發現問題并解決問題的過程,使同學們加深了對歐姆定律的理解.
例1某同學按如圖1所示的電路,研究通過導體的電流與導體兩端的電壓、導體電阻間的關系,若保持電源電壓的大小和電阻箱R1的阻值不變,移動滑動變阻器R2的金屬滑片P,可測得不同的電流、電壓值,如表1;然后,他又改變電阻箱R1的阻值,測得相應的電流值,如表2.請回答:
(1)分析表1中數據可知:_____________________________;
(2)分析表2中數據可知:電流與電阻_____.(填“成”或“不成”)反比,這與歐姆定律_______(填“相符”或“不符”),其原因是________.
解析這是一個典型的歐姆定律實驗探究題,重點考查的是歐姆定律的結論.一個要注意的細節問題是,歐姆定律的整個探究過程運用了控制變量的思想.因此,在處理實驗數據得出正確結論時,一定要體現這種思想.所以分析表1中數據可知:在電阻不變條件下,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比(因為導體兩端的電壓成倍增加時,流過導體的電流也隨著成倍增加).但分析表2中數據卻發現,電流和導體電阻的乘積不是一個定值,即電流與導體的電阻不成反比,這個結論顯然不符合歐姆定律.那么,為什么得不出正確結論呢?這是我們在探究過程中經常碰到的一個問題,這個問題的解決,本身與這個實驗的設計思想連接在一起,因為在探究電流與電阻關系時,應保持電壓不變.因此當電阻箱R1的阻值改變時,一定要調節滑動變阻器滑片P,使R1兩端的電壓保持不變,再讀出相應的電流值,然后分析數據.那么,當R1的阻值成倍增加時,如何調節滑片P才能使它兩端的電壓保持不變呢?如上圖,應將滑片P向右調節到適當的位置,想想看,為什么呢?
二、創設新情景,解決新問題
近年來,從中考試題來看,在歐姆定律實驗題方面,不僅僅考查了歐姆定律的實驗探究過程和伏安法測電阻,也出現了一些創設新情景,運用歐姆定律去解決一些新問題的實驗題.這類試題的解答一定要抓住“歐姆定律是電路中的交通規則”這一點,運用公式I=U/R和電路的特點來解答.
例2“曹沖稱象”的故事流傳至今,最為人稱道的是曹沖采用的方法,他把船上的大象換成石頭,而其他條件保持不變,使兩次的效果(船體浸入水中的深度)相同,于是得出大象的重就等于石頭的重.人們把這種方法叫“等效替代法”.請嘗試利用“等效替代法”解決下面的問題.
【探究目的】粗略測量待測電阻Rx的值
【探究器材】待測電阻Rx、一個標準的電阻箱(元件符號_______),一個單刀雙擲開關、干電池、導線和一個刻度不準確但靈敏度良好的電流表(電流表量程足夠大).
【設計實驗和進行實驗】
(1)在右邊的方框內畫出你設計的實驗電路圖;
(2)將下面的實驗步驟補充完整,并用字母表示需要測出的物理量.
第一步:開關斷開,并按設計的電路圖連接電路;
第二步:____________________________;
第三步:____________________________.
(3)寫出Rx的表達式:Rx=____________.
解析這是測未知電阻的另一種方法――“等效替代法”.這種實驗題對同學們的要求比較高,它創設了一個新的情景(“曹沖稱象”),讓你從這個新情景中受到啟發,來解決一個新問題.它不是歐姆定律探究過程的簡單重現,而是要求同學們真正理解歐姆定律中電流、電壓、電阻的關系,即電壓一定時,電流相等,則電阻相等.因此,我們可以按圖3的實驗電路來完成待測電阻Rx的粗略測量.連接好電路后,將開關S與a相接,使電流表的示數指示在某一刻度(因為電流表的刻度不準確,因此不能準確讀數);接著將開關S與b相接,這個時候需要調節電阻箱,使電流表的示數指示在同一刻度處,讀出電阻箱上電阻值為R,這一步充分利用了歐姆定律的結論,當電壓相等時,電流相同,則電阻相等.即Rx=R.
同學們想想看,本題為什么說只是粗略測量呢?S接a和接b的順序能顛倒嗎?如果電流表的刻度準確且靈敏度良好,那么可不可以較準確地進行測量呢?(這個時候,我們可以直接根據歐姆定律來解決這個問題,即分別讀出S接a和b時,電流表的示數為I1和I2,則通過計算我們可以得到待測電阻Rx=RI2/I1,且這個時候與S先接a還是先接b沒有關系.)
三、尋找實驗規律,滲透數理思想
歐姆定律的實驗探究過程本身就體現了一種數理思想,要求從定性的結論,運用數學方法得出定量的關系式.因此,在以后的中考命題上,這種思想的體現可能是命題者關注的一個焦點.
例4某同學想探究導電溶液的電阻是否與金屬一樣,也與長度和橫截面積有關.于是他設計了實驗方案:首先他找來幾根粗細不同的乳膠管,按要求剪下長短不同的幾段.并在其中灌滿質量分數相同的鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱.將鹽水柱分別接入電路中的A、B之間.閉合開關,調節滑動變阻器滑片P,讀出電流表和電壓表的示數,并記錄在表格中,如下表:
根據實驗數據,請解答下列問題.
(1)通過對實驗序號_______或_______的數據處理,我們可以看出導電溶液的電阻與金屬一樣,電阻的大小與導電溶液柱的橫截面積成_______.(填“正比”或“反比”)
(2)通過對實驗序號1、4的數據處理,我們可以看出導電溶液的電阻與金屬一樣,電阻的大小與導電溶液柱的長度成_______.(填“正比”、“反比”)
(3)請填寫表格中未記錄的兩個數據.
(4)對于實驗序號6,開關閉合,若保持滑動變阻器滑片P不動,將乳膠管拉長,則電流表的示數將_______;電壓表示數將_______.(填“變大”、“變小”或“不變”)
解析這是典型運用自己探究得到的結論解答相關問題的一類題型,要求同學們對整個知識點有一定的駕御能力.實驗中測得的是電流和電壓,而問題是與電阻有關,因此我們先應運用歐姆定律求出相應的電阻值,再進行分析(這是試題的一種創新).
我們對1、3、4、5組數據的處理得出R1=3Ω,R3=1.5Ω,R4=6Ω,R5=4Ω.運用控制變量的思想,由實驗1和3,或4和5,很容易得出導電溶液的電阻與導電溶液柱的橫截面積成反比;由實驗1和4可以看出,導電溶液的電阻與導電溶液柱的長度成正比.
篇4
第一種,學生觀看視頻
這種教學法是教師將歐姆定律的探究過程在課前以邊講邊操作的方式制作成錄像,然后在上課時直接播放給學生看.教師在上課時不需要做任何講解,一直等到實驗數據分析、歸納得出歐姆定律以后再進行課堂訓練,以幫助學生理解歐姆定律的意義,學會用歐姆定律進行簡單的計算.
第二種,學生瀏覽課件
這種方法是教師將教學內容制作成幻燈片,如實驗題目、實驗方法、實驗電路圖、電路連接注意點、用實物連接電路、通過滑動變阻器的調節對電壓與電阻進行控制、實驗數據表格及數據閱讀分析、歐姆定律的文字描述、公式、單位等等.在課堂上,教師邊講解邊放幻燈片,學生則合著老師的講解進行觀察、思考、分析、歸納與記憶.在歐姆定律得出以后,同樣進行課堂訓練,以鞏固知識,加深理解.
第三種,學生實驗探究
這種方法是教師上課時先通過演示實驗啟發學生發現問題、提出猜想與假設,然后再引導學生思考實驗研究方法,幫助學生討論、設計與制訂實驗計劃、分組進行實驗探究,記錄、分析、歸納實驗結論,再在此基礎上對實驗誤差進行評估與交流等等.具體過程如下:
第一步,教師在演示電路板上用導線將干電池組、開關、小燈泡連接成一簡單的電路,閉合開關小燈泡發光后,啟發學生思考討論,要想改變小燈泡的亮度可怎么做?有幾種方法?當學生討論回答出改變電池節數和用滑動變阻器串聯移動滑片兩種方法時,再引導學生明確燈泡亮度的變化是由于燈泡電壓的變化使得通過燈泡的電流發生了變化,從而啟發學生提出通過燈泡的電流與電壓有關的猜想與假設.
第二步,移去變阻器,在上述簡單電路中并聯接入另一只不同規格的燈泡,閉合開關,引導學生觀察兩燈泡亮度的不同,思考討論燈泡并聯電壓相同,兩燈泡電阻的不同使得通過燈泡的電流不同,從而引起燈泡亮度不同,在此基礎上啟發學生提出通過燈泡的電流與電阻有關的猜想與假設.
第三步,當學生得出電流與電壓和電阻有關的猜想后,教師引導學生討論實驗探究方法、規劃實驗方案、設計實驗電路圖、畫出實驗記錄表格.
第四步,分組進行探究與實驗、記錄實驗數據、分析討論與歸納實驗結論,引導學生在坐標紙上將研究電流與電壓關系的實驗數據用描點的方法作圖,驗證電流與電壓的正比關系.
第五步,在實驗結論得出后,介紹歐姆定律及其公式表達形式,討論各物理量單位的使用,對各小組實驗進行評估,分析誤差和錯誤產生的原因.
第六步,討論歐姆定律變換公式及其物理意義,利用歐姆定律及變換公式進行簡單的計算.
以上三種教學方案中,第一種方案是老師在課前要進行實驗操作錄像并作配音講解;第二種方案是老師只要從網上下載課件并稍作修改即可;第三種方案是老師在課前要準備演示及分組實驗器材.第一種和第二種教學方案中,學生在課堂上主要是在老師放錄像和課件時認真地聽講、觀察、思考和記憶,這是一種接受式學習方式.而第三種教學方案中,學生在老師的引導下自主發現并提出問題、進行猜想與假設,自行制訂實驗規劃、設計實驗電路圖,小組合作實驗探究,師生共同討論、歸納建構物理知識,這是一種以生為本的體驗式的學習方式.前兩種與后一種在落實課程目標和促進學生發展等方面有著明顯的差別.我們可以從《歐姆定律》這節課的教學目標進行分析:
教育部2011年新版義務教育物理課程標準將歐姆定律的實驗探究由原來的教師演示實驗改成了學生必做的實驗.根據新課標,《歐姆定律》一課的教學目標大致有以下幾個方面:
1.知識與技能目標:
(1)理解歐姆定律及其變換公式的物理意義,能初步運用歐姆定律計算有關問題.
(2)學會同時使用電流表和電壓表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流.
(3) 進一步體會用圖像法研究物理問題的優越性.
2.過程與方法目標
(1)通過實驗探究電流、電壓、電阻的關系,會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓.
(2) 提高學生依據實驗事實,分析、探索、歸納問題的能力,知道通過實驗總結物理規律的研究方法.
3. 情感態度與價值觀目標
介紹歐姆的故事,增進學生熱愛科學、追求科學、獻身科學的學習熱情.重視學生對物理規律的客觀性、普遍性和科學性的認識,注意學生科學世界觀的形成.
教師如果采用前兩種多媒體教學方案替代第三種學生實驗探究教學方案,就會改變多媒體教學輔地位,違背教學規律,弱化教學效果.
首先,不恰當地使用多媒體教學手段,會抑制學生的學習興趣,難以調動學生主體的積極性,從而影響教學效果.
夸美紐斯說過:“興趣是創造一個樂觀與光明的教學環境的主要途徑之一.”興趣作為誘發學生學習動機的重要因素,在物理教學中主要是靠教師引導學生觀察物理現象、動手做各種實驗來激發學生學習興趣的.雖然第一、第二種教學方案中的光、聲、像等信息作用于學生感官,以直覺形象也能激發學生濃厚的學習興趣,但由于是人為的錄制、合成的,學生沒有身臨其境、親自動手,就很難體會到電壓、電阻對電流的影響.即使通過多媒體教學展示了實驗過程,一部分學生會認為這是由老師設計制作好的,缺乏可信性.因此,當老師向學生介紹歐姆的故事時,學生就難以體會到科學家探索知識的艱苦與辛勞、成功與快樂,學生的科學世界觀就難以形成.
我們都有這樣的體會:電腦電視上歌舞銀屏再精彩,也還抵不住到劇院看現場演出,哪怕是一般的演出也會讓人感到很興奮.這是什么原因?這就是人們普遍具有的一種強烈的“參與”意識.卡拉OK的流行不就是人們這種參與意識的外在體現嗎?因此用錄像投影來代替做實驗,往往會抑制學生具有的人類天性――“參與”意識,甚至會讓學生對科學知識的形成產生懷疑,學習興趣就此會大打折扣,主體的積極性很難被調動起來,從而影響教學效果.
其次,不恰當地運用多媒體教學手段取代相關的實驗,會違背學生的認知規律.
物理學家牛頓認為:“科學研究離不開實驗,應在實驗的基礎上,運用歸納的方法總結規律,進而建立起理論.”這也是哲學中由實踐到理論、由感性認識到理性認識過渡的普遍規律.現行中學物理教材也正是遵循這一規律而編寫的.然而在教學中,如果違背學生的認知規律,不恰當地用多媒體教學手段去取代實驗,必然會導致事與愿違的結果.實踐證明:實驗是學生認識過程的起點,通過實驗有助于學生將感性認識上升到理性認識的高度,同時還可以使學生在反復的實踐中加深對所學知識的理解.第一、第二種教學方案雖然通過多媒體教學方式也能反映實驗過程,但這個過程不是學生自己動手做的,缺乏實踐體驗,因此就沒有感性認識,電流與電壓、電阻之間關系的結論就不能由學生自主建構.
再次,以多媒體教學手段取代物理實驗,會影響學生實驗技能和各種能力的發展,不利于學生學習情感、態度、價值觀的培養.
篇5
關鍵詞:歐姆定律;電流;電壓;電阻
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)02-0086
實驗是從感性到理性認識的過程,是從具體到抽象、從簡單到復雜的思維形成過程,符合學生的身心特點和認識過程。因此,實驗既是學習物理的重要基礎,又是物理教學的重要內容、方法和手段。利用實驗可以培養學生多方面的能力,通過對實驗原理的理解、觀看或親自動手進行操作、信息(現象或數據)的獲取、分析綜合等過程,可以培養學生的多種能力。
歐姆定律是初中物理電學的重要定律之一,它把電流、電壓和電阻三者融為一體,它在電學中起到橋梁和紐帶的作用,同時歐姆定律的探究能力培養、考查學生的綜合能力,所以對歐姆定律的探究也是中考中的高頻考點。
例:某實驗小組的同學探究電流與電壓的關系時,用到如下器材:電源為2節干電池,電流表、電壓表各1只,定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑動變阻器1只(標有“10Ω,2A)字樣,開關1個,導線若干(如圖1所示);設計的電路如圖2所示,
(1)在這個實驗中,電壓表應選用的量程為 ,電流表應選用的量程為 。
(2)這個實驗的探究方法是 ,其中被控制的變量是 ,下面是他們獲取的幾組實驗數據。
(3)實驗中他們選用的定值電阻為 Ω。
(4)請在圖3的坐標系上畫出電流隨電壓變化的圖象。
(5)請根據電路圖用筆畫線代替導線,將圖1中的元件連成電路.要求:滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表的示數變大。
(6)分析表中的數據或圖象,可得到的初步結論是:
解析:(1)根據題目中給定的條件可知:電路中的電源為2節干電池,所以最大電壓為3V,因此電壓應選量程為0~3V(或3V);當滑動變阻器的滑片在最左端時,電路中的電阻最小,由歐姆定律得電路中的最大電流:I最大=■=■=0.6A,所以電流表應選量程為0~0.6A(或0.6A)。
(2)由于電路中的電流與導體導體兩端的電壓有關,也和這段導體的電阻有關,所以要探究電流與電壓、電阻三者關系時應采用的探究方法是控制變量法。這個實驗是探究電流與電壓的關系,所以應控制的變量是電阻。
(3)在這個實驗中所給的定值電阻有三個,那究竟用的那個電阻呢?這就要根據表中的實驗數據,通過計算來確定。I=■,R=■=5Ω。所以他們選擇的定值電阻應該為5Ω。
(4)根據表中的實驗數據,在坐標系上將對應的電流值、電壓值進行描點,再用筆畫線將這些點連接起來,便畫出了電流隨電壓變化的圖象,如圖答案⑷所示。
特別注意:在I-U圖象中,當電壓為0時,電流也為0,所以坐標原點為0。但根據電流、電壓值所描繪的線表示電阻,而電阻是導體的一種屬性,它的大小由導體的長度、橫截面積、材料和溫度決定,而與電流、電壓無關,所以這條線不能以過坐標原點,如果經過坐標原點,那就會得出電壓為0,電流為0時,電阻也為0的這種錯誤結論。
(5)電流表要串聯在電路中,電壓表要并聯在被測電阻兩端,又因為滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表的示數變大,即說明當滑片向左移動時,電路中的電阻減小。所以滑動變阻器電阻絲上的兩個接線柱應接左端那個(無論金屬桿上的兩個接線柱接哪個),金屬桿上的兩個接線柱可任意接,如圖答案⑸所示。
(6)不論是從表中的數據還是從圖象分析都可以得出結論:在電阻一定時,導體中的電流與導體導體端的電壓成正比。
答案:(1)0~3V(或3V),0~0.6A(或0.6A)。(2)控制變量法,電阻。(3)5Ω。(4)如圖答案(4)所示。(5)如圖答案⑸、⑹在電阻一定時,導體中的電流與導體導體端的電壓成正比。
點評:本題從器材的選擇、元件的使用方法、電路的連接、滑動變阻器的使用方法、數據的分析與處理、作I-U圖象及分析歸納得出科學合理的實驗結論等進行了一系列的考查。這是一道歐姆定律探究題最全面的題,難度較大,綜合性也很強的實驗題目,考查了學生的實驗技能,很好地體現了新課程標準理念。
篇6
關鍵詞:電動勢;內阻;方法;誤差
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)10-266-02
測量電源電動勢和內阻是電學部分一個很重要的實驗,也是高考命題的熱點,對于該實驗的測量方法,在參考各類考題的基礎上,歸納整理了幾種常見類型。
一、用一只電壓表和電流表測量
電路如圖1-1所示,設被測電源電動勢為E,內阻為r,滑動滑動變阻器,得到不同阻值時對應的電流表和電壓表示數分別為I1、U1和I2、U2,由閉合電路歐姆定律可得
解得
誤差:由于電壓表要分流,測量值小于真實值E測< E真、r測< r真。減小誤差的方法是盡量選用內阻較大的電壓表。
圖像法處理
①將 轉化為 ,作出U-I圖像,
如圖1-2所示,此圖像:
縱軸截距=E
直線斜率=r
②將 轉化為 ,作出I-U圖像,
如圖1-3所示,此圖像:
橫軸截距=E
直線斜率的倒數=r
二、用兩只電流表測量
電路如圖2-1所示,利用已知內阻的電流表來獲得路端電壓。設被測電源電動勢為E,內阻為r,電流表A1內阻為R。
當s1閉合s2斷開時,A1示數為I,由閉合電路歐姆定律可得
當s1、s2都閉合時,A1示數為I1,A2示數為I2,由閉合電路歐姆定律可得
解得
此方法無系統誤差。
三、用兩只電壓表測量
電路如圖3-1所示,利用已知內阻的電壓表來獲得電路電流。設被測電源電動勢為E,內阻為r,電流表V1內阻為R。
當s1閉合s2斷開時,V1示數為U1,V2示數為U2,由閉合電路歐姆定律可得
當s1、s2都閉合時,V1示數為U,由閉合電路歐姆定律可得
解得
此方法無系統誤差。
四、用一只電流表和電阻箱測量
電路如圖4-1所示,設被測電源電動勢為E,內阻為r,電流表A內阻為RA。改變電阻箱的阻值,當電阻箱的阻值為R1時,電流表示數為I1,當電阻箱的阻值為R2時,電流表示數為I2,由閉合電路歐姆定律可得
解得
E=
r=
由上式可知電流表對電源電動勢無影響,對內阻有影響。若忽略電流表內阻時,則有
E= r=
此種方法使得E測= E真、r測> r真。減小誤差的方法是盡量選用內阻較小的電流表。
圖像法處理
①將 轉化為 ,作出R- 圖像,如圖4-2所示,此圖像:
直線斜率=E
縱軸截距- RA=r
計算出電動勢E和內阻r。
若忽略電流表內阻時,則有 ,作出R- 圖像,
如圖4-3所示,此圖像:
直線斜率=E
縱軸截距=r
②將 轉化為 ,作出 -R圖像,
如圖4-4所示,此圖像:
直線斜率的倒數= E
縱軸截距=
計算出電動勢E和內阻r。
若忽略電流表內阻時,則有 ,作出 -R圖像,
如圖4-5所示,此圖像:
直線斜率的倒數=電動勢E
縱軸截距=
計算出電動勢E和內阻r。
五、用一只電壓表和電阻箱測量
電路如圖5-1所示,設被測電源電動勢為E,內阻為r,電壓表V內阻為RV。改變電阻箱的阻值,當電阻箱的阻值為R1時,電流表示數為U1,當電阻箱的阻值為R2時,電流表示數為U2,由閉合電路歐姆定律可得
解得
由上式可看出電壓表內阻對電源電動勢和內阻都有影響。若電壓表內阻無窮大,則有
此種方法使得E測<E真、r測< r真。減小誤差的方法是盡量選用內阻較大的電壓表。
圖像法處理
①將 轉化為 ,
作出 - 圖像,如圖5-2所示,此圖像:
直線斜率=縱軸截距=
計算出電動勢E和內阻r。
若電壓表內阻無窮大,則有 ,作出 - 圖像,如圖5-3所示,此圖像:
直線斜率=
縱軸截距=
計算出電動勢E和內阻r。
②將 轉化為 ,
作出 - 圖像,如圖5-4所示,此圖像:
直線斜率=
縱軸截距=
計算出電動勢E和內阻r。
若電壓表內阻無窮大,則有 ,
作出 - 圖像,如圖5-5所示,此圖像:
直線斜率=
縱軸截距=
計算出電動勢E和內阻r。
篇7
關鍵詞:初中物理 復習
九年級已經進入期末大復習階段,為了能打勝這場中考戰,進行有效的復習,是提升成績的關鍵。我就九年級物理總復習談一些看法和做法。
一、復習課的現狀和困惑
有人說,“做中國的學生容易”,當然這話有一定的片面性,中國的學生自然有中國學生的辛苦和壓力,但是“在課堂上的中國學生”大多是容易和輕松的,因為整堂課都是老師在喋喋不休的講,學生只需打著瞌睡去聽就好了。結果,老師的課是越講越熟練,學生到學的不怎么樣。我們經常遇到這種情況,只要一說上復習課,學生就唉聲嘆氣,沒有興趣。只是不愛學習的差生有這樣的反應嗎?不是,而是一個普遍現象。相比,學生更喜歡上新課,新課至少有點新鮮感,而復習課,大部分學生都會有“學過了”的情緒,從而心生厭倦。我終于明白,做為老師每年都在講,每年都在“復習”,怎么會不提高,怎么會不熟悉?但是,上課的目的是為了讓我們“復習”嗎?當然不是,那么,出路在何方?
二、讓復習課生動起來
(一)明確復習目標,形成知識網絡
既然是復習,學生對每一部分的知識還都是有一定的認識的。所以我們在明確復習目標時,學生并不會覺得空洞,而會幫著他們知識系統化,這也是新課與復習課的不同之處。我們不僅要有一個知識板塊的目標,還要有每一節的目標。讓學生做到心中有數。
下面,我說一個具體的案例:
案例:電學部分的復習目標
①電流、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用。②串、并電路的特點及規律。③歐姆定律及應用④電壓表、電流表示數變化問題和電路故障分析專題⑤測電阻(定值電阻、小燈泡燈絲電阻、及簡單的單表測量)。⑥電功率。⑦家庭電路、安全用電。⑧電與磁。
(二)讓學生成為課堂的主體
課堂是學生的課堂,學生是課堂的主體,而老師是課堂的主導。我們要騰出時間和空間,讓學生去說、去做。說一個我的親身經歷。幾年前,我教的三個班成績一直不太好,我就很郁悶,有一次和一個老師談及此事,我還憤憤不平,我說“我教的很好呀,我已經講的相當到位了,怎么就學不會呢?”,那個老師說“這個我信,但是你更應該看學生學的是不是很多位”。這句話讓我思考了很久,我們應該關注“教”,但是我們更應該關注“學”。
下面,我說一個具體的案例,主要談如何讓學生參與到課堂中:
案例:歐姆定律及應用課堂設計
本節課共分四部分:
①熟悉串、并電路的規律 ②理解歐姆定律③歐姆定律的應用④拓展延伸
設計思路:
1.串、并聯電路規律:熟悉串、并聯電路規律是利用歐姆定律解題的基礎。需要再次強化。
具體操作:⑴和學生一起復習串、并聯電路的規律。⑵學生完成針對性練習。⑶同桌交換對改。(要求:語言必須準確)⑷找學生說出自己的錯誤之處。
2.理解歐姆定律:歐姆定律就是要研究電流、電壓、電阻這三個物理量的關系。通過兩個實驗完成研究: ⑴探究電流與電壓的關系。⑵探究電流與電阻的關系。
具體操作:⑴和學生一起理解歐姆定律。⑵學生完成針對性習題。
(兩個實驗探究題:①探究電流與電阻的關系。②探究電流與電壓的關系。)
3.歐姆定律的應用:通過練習歐姆定律在串并聯電路中的經典題目,讓學生能用剛復習過的知識解決物理問題。樹立學生的自信心。
4.拓展延伸:讓學生搶答兩道與本節課密切相關但有一定難度的題目。對于最先完成題目的學生予以表揚或簡單的獎勵。
三、有條不紊地做好三輪復習
第一輪:夯實基礎,梳理知識。
劃分知識板塊,突出知識的系統性,完成知識體系的建構。面向全體學生,重點是讓基礎差的學生有所收獲,基礎好的同學有所提高。
如何劃分知識板塊:
1.力、熱、聲、光、電、電與磁、信息與能源。
2.根據自己的理解和教研組的討論細分知識板塊。
例如:電學
①.電流、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用。②.串、并電路的特點及規律。③.歐姆定律及應用④.電壓表、電流表示數變化問題和電路故障分析專題。⑤.測電阻(定值電阻、小燈泡燈絲電阻、及簡單的單表測量)⑥.電功率。⑦.家庭電路、安全用電。
第二輪:專題復習,提升能力
第二輪復習是第一輪復習的延伸和提高,側重培養學生綜合解題能力。該階段要突出重點,突破難點。注意物理思想的形成和物理方法的掌握。 我們所進行的專題復習:實驗探究專題、作圖專題、電熱綜合專題、力熱綜合專題、開放性填空題解題分析等。實驗探究專題包含:聲光熱實驗專題、力和運動實驗專題、壓強浮力實驗專題、機械和機械效率實驗專題、電學實驗專題。專題由備課組教師分工完成。
第三輪:關注熱點、搜集信息,綜合模擬,把脈中考
1.熱點信息剖析
①“京廣高鐵”、“鄭州地鐵”②“遼寧號”、“蛟龍號”③“新交規” ④大氣污染與節能減排“霧霾” “電動汽車”“爆竹、安全”⑤、神舟十號(年中發射)⑥嫦娥三號(年末登月)
2.我們會及時的從省教研室、市教研室以及兄弟學校了解中考信息及動向,再把信息和動向轉化到考前模擬試卷中。一人出卷,兩人把關審核,努力提高試卷質量,讓模擬考試更加有意義。
篇8
根據歐姆定律,用伏安法就可以測出電阻的阻值。在實際操作中,為了減小由于電表內阻以及原來電路結構改變帶來的影響,又把伏安法分為內接法和外接法,但內、外接法也避免不了誤差,使測量精度不高。本文將在伏安法的基礎上討論消除系統誤差的實驗方法,使測量達到更高要求。
1 電路原理
下面將羅列出五種改進后的電路圖,并配備操作過程及簡要分析過程:
操作1:電路如圖1所示,先把開關S1打到1位置,開關S2打到2位置,接通電路,調節電路,調節電阻箱R,使電流表A2的示數為A1的一半,記下此時電阻箱的示數R1;然后把開關S1打到2位置,開關S2打到3位置,調節電阻箱R使A2表示數為A1表的一半,記下此時電阻箱的示數R2。
分析:當S1打到1位置,S2打到2位置時,A2表示數為A1表的一半,此時RX支路和R支路電流相同,電壓也相同,由歐姆定律可得: R1+RA2=RX (1)
當S1打到2位置,S2打到3位置時,A2表示數為A1表的一半,此時兩支路電流相同,電壓也相同,由歐姆定律可得
RX+RA2=R2 (2)
由于RA2的電阻不變,由(1)、(2)式可得RX=
操作2:電路如圖2所示,先閉合開關1,斷開開關2,接通電路,調節電路,調節滑動變阻器R1,使電壓表V1的示數為V2的一半;然后保持滑動變阻器R1不變,斷開開關1,閉合開關2,調節電阻箱R2,使電壓表V1的示數為V2的一半,記下此時電阻箱的示數R2。
分析:當閉合開關1,斷開開關2時,流過電壓表V1、滑動變阻器R1和待測電阻RX的電流相同,V1的示數是V2的一半,另一半電壓被R1和RX分去,此時由歐姆定律可得R1+RX=RV1
當閉合開關2,斷開開關1時,流過電壓表V1、滑動變阻器R1和電阻箱R2的電流相同,V1的示數是V2的一半,另一半電壓被R1和R2分去,此時由歐姆定律可得R1+R2=RV1
電阻箱R2的示數可讀出,R1不變,由上分析可知:RX=R2
操作3:電路圖如圖3所示,先把開關S打到2位置,接通電路,調節電路,記下此時電壓表和電流表的示數U1、I1;然后把開關S打到1位置,調節電路,記下此時電壓表和電流變的示數U2、I2。
分析:當開關S打到2位置時,由歐姆定律可得電流表RA和電阻R的電阻之和 RA+R= (1)
當開關S打到1位置時,由歐姆定律可得電流表RA、電阻R和待測電阻RX的電阻之和 RA+R+RX= (2)
由于R、RA和RX的電阻是不變的,由(1)式和(2)式可得
RX=
操作4:電路如圖4所示,先把開關S打到1位置,接通電路,記下此時電壓表和電流表的示數U1、I1;然后保持電路其他部分不變,把開關打到2位置,調節電阻箱R使電壓表和電流表的示數依然為U1、I1,記下此時電阻箱的示數R。
分析:當把開關打到1位置時,此時測出的是待測電阻RX和電壓表Rv的并聯電阻之和
當把開關打到2位置時,此時測的是電阻箱R和電壓表RV的并聯電阻和
由于兩次電壓表和電流表的示數相同,電阻箱電阻值也可知,RV不變,由(1)式和(2)式可知RX=R
操作5:電路如圖5所示,先斷開開關S,接通電路,調節電路,調節滑動變阻器R,使電流表A2的示數為A1的一半;保持滑動變阻器阻值不變,閉合開關S,讀出此時電流表A2、電壓表V的讀數分別為I2、U。
分析:當斷開開關S時,A2表的讀數為A1表的一半,則流過兩支路的電流相等,電壓也相等,此時根據歐姆定律可得
RA2+R=RX
當閉合開關S時,由于電壓表的分流作用,A1表和A2表的示數必然發生變化,但(1)式依然成立,只要求出RA2+R就能求出RX的值,此時RA2+R=,所以RX=
2 意義
(1)以上所述,操作者可根據實際情況選擇合適的操作電路;
(2)在操作過程中,可根據實際情況作修改;
篇9
一、基礎知識綜述
1.探究電流與電壓、電阻的關系
探究電流與電壓、電阻的關系時,我們采用控制變量法。一般的結論是:(1)當導體的電阻不變時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比;(2)當導體兩端電壓恒定不變時,導體中的電流跟導體的電阻成反比。有時,我們也采用“圖像法”通過描點、畫圖,分析導體的U-I圖像、I-R圖像得出上述結論。
2.歐姆定律
(1)內容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
(2)表達式I=■。公式中符號U表示導體兩端的電壓,單位是伏(V);I表示導體中的電流,單位是安(A);R表示導體的電阻,單位是歐(Ω)。該公式的兩個變形式:U=IR和R=■。
3.電阻的串聯和并聯
(1)串聯電路的總電阻等于各串聯電阻之和,以兩個電阻為例可用公式表示為:R=R1+R2;串聯電路的總電阻比其中任何一個都大,因為電阻串聯后相當于增加了導體的長度。若n個相等的電阻串聯,則有R串=nR。
(2)并聯電路總電阻的倒數等于各并聯電阻倒數的和,以兩個電阻為例可用公式表示為:■=■+■;并聯電路的總電阻比其中任何一個都小,因為并聯后相當于增加了導體的橫截面積。若n個相等的電阻并聯,則有R并=R/n。
4.伏安法測量小燈泡電阻
(1)方法:用電壓表和電流表間接測量。
(2)原理:歐姆定律的變形公式R=■。
(3)實驗用的電路圖如圖1所示,電路中滑動變阻器的作用一是改變小燈泡兩端的電壓,另一個是保護電路。
(4)實驗過程中的注意事項:a.連接電路時,開關應斷開,滑動變阻器滑片調到阻值最大位置,以保護電路元件的安全。b.閉合開關后,移動滑片,使電壓表示數等于小燈泡的正常工作電壓,從該電壓開始逐次降低,獲得幾組數據。c.利用公式R=■分別算出不同電壓下小燈泡燈絲的阻值,測得的結果不能求平均值,燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
5.歐姆定律和安全用電
(1)斷路:在某處斷開的電路。此狀態下電路中沒有電流,用電器也無法工作。
(2)短路:電路中不該相連的兩點被直接用導線連在一起的現象,叫做短路。一種是電源短路,它是電源兩極直接用導線相連,此時電路中電流非常大,電源會被燒壞,所以這種情況是絕對不允許的;另一種是用電器短路,它是用電器兩端直接用導線相連,被短路的用電器中沒有電流經過。
(3)安全用電:a.人體是導體,電壓越高時,流過人體的電流越大,越危險,實驗證明只有不高于36V的電壓對人體才是安全的。b.雷電是大氣中一種劇烈的放電現象,雨天不能在大樹下躲雨,人們通過在建筑物頂部安裝避雷針的方法防止雷電。
二、典例分析
例 (2012菏澤)實驗室內所用導線很短,導線的電阻忽略不計。但長距離輸電需要兩條輸電線,輸電線的電阻則不能忽略不計。當輸電線某處發生短路時,整個輸電線路的電阻會發生改變。已知每米輸電線的電阻是0.01Ω。(1)請你利用學過的電學知識,在如圖2所示的虛線框內為檢修人員設計一個檢修電路(器材和儀表任選),可以根據儀表的示數進行有關的計算,以確定輸電線短路的位置,便于檢修人員迅速趕往短路所在位置排除故障。(2)計算“短路點與測量點之間的距離”的表達式為:L=_______。
篇10
一、主要內容
本章內容包括電流、產生持續電流的條件、電阻、電壓、電動勢、內電阻、路端電壓、電功、電功率等基本概念,以及電阻串并聯的特點、歐姆定律、電阻定律、閉合電路的歐姆定律、焦耳定律、串聯電路的分壓作用、并聯電路的分流作用等規律。
二、基本方法
本章涉及到的基本方法有運用電路分析法畫出等效電路圖,掌握電路在不同連接方式下結構特點,進而分析能量分配關系是最重要的方法;注意理想化模型與非理想化模型的區別與聯系;熟練運用邏輯推理方法,分析局部電路與整體電路的關系